DISAKARIDA: KARAKTERISTIK, STRUKTUR, CONTOH, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The disakarida adalah karbohidrat yang sedang disebut juga gula ganda. Mereka memiliki fungsi penting dalam makanan manusia sebagai sumber energi utama. Ini bisa berasal dari nabati, seperti sukrosa dari tebu dan maltosa yang ada, dan dari asal hewan seperti laktosa yang ada dalam susu mamalia, antara lain.

Karbohidrat atau gula adalah yang disebut dengan karbohidrat atau karbohidrat, yaitu zat yang larut dalam air yang terdiri dari karbon, oksigen dan hidrogen dengan rumus kimia umum (CH2O) n.

Representasi struktur disakarida Laktosa (Sumber: Telliott di Wikipedia bahasa Inggris via Wikimedia Commons)

Karbohidrat adalah zat organik paling melimpah di alam dan ada di semua tumbuhan. Selulosa yang menyusun struktur dinding sel tumbuhan merupakan karbohidrat, seperti pati pada biji-bijian dan umbi-umbian.

Mereka juga ditemukan di semua jaringan hewan, seperti darah dan susu mamalia.

Karbohidrat diklasifikasikan menjadi: (1) monosakarida, yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat sederhana; (2) dalam disakarida, yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida; (3) dalam oligosakarida, yang menghasilkan 3-10 monosakarida melalui hidrolisis dan (4) dalam polisakarida, yang hasil hidrolisisnya menghasilkan lebih dari 10 monosakarida.

Pati, selulosa, dan glikogen adalah polisakarida. Disakarida yang penting secara fisiologis pada manusia dan hewan lainnya adalah sukrosa, maltosa, dan laktosa.

Karakteristik dan struktur

Menjadi karbohidrat, disakarida terdiri dari karbon, oksigen, dan hidrogen. Secara umum, oksigen dan hidrogen dalam struktur sebagian besar karbohidrat memiliki proporsi yang sama seperti di air, artinya, untuk setiap oksigen ada dua hidrogen.

Itulah mengapa mereka disebut "karbohidrat atau karbohidrat". Secara kimiawi, karbohidrat dapat didefinisikan sebagai aldehida polihidroksilasi (R-CHO) atau keton (R-CO-R).

Aldehida dan keton memiliki gugus karbonil (C = O). Dalam aldehida, gugus ini terikat pada setidaknya satu hidrogen dan, dalam keton, gugus karbonil ini tidak terikat pada hidrogen.

Disakarida adalah dua monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.

Disakarida seperti maltosa, sukrosa dan laktosa, bila dipanaskan dengan asam encer atau dengan aksi enzimatik, menghidrolisis dan menimbulkan komponen monosakarida. Sukrosa menimbulkan glukosa dan fruktosa, maltosa menimbulkan dua glukosa dan laktosa menjadi galaktosa dan glukosa.

Contoh

Saccharose

Sukrosa adalah gula yang paling melimpah di alam dan terdiri dari glukosa monosakarida dan fruktosa .. Itu ditemukan dalam jus tanaman seperti bit, tebu, sorgum, nanas, maple dan pada tingkat yang lebih rendah di buah matang dan jus dari banyak sayuran. Disakarida ini mudah difermentasi oleh ragi.

Laktosa

Laktosa, atau gula susu, terdiri dari galaktosa dan glukosa. Susu mamalia tinggi laktosa dan memberikan nutrisi untuk bayi.

Kebanyakan mamalia hanya dapat mencerna laktosa saat masih bayi, dan mereka kehilangan kemampuan ini saat dewasa. Faktanya, manusia yang mampu mencerna produk susu di masa dewasa memiliki mutasi yang memungkinkannya melakukannya.

Inilah sebabnya mengapa begitu banyak orang tidak toleran laktosa; Manusia, seperti mamalia lain, tidak memiliki kemampuan untuk mencerna laktosa di masa kanak-kanak sampai mutasi ini terjadi pada populasi tertentu sekitar 10.000 tahun yang lalu.

Saat ini, jumlah orang yang tidak toleran laktosa sangat bervariasi antar populasi, mulai dari 10% di Eropa Utara hingga 95% di beberapa bagian Afrika dan Asia. Pola makan tradisional dari budaya yang berbeda mencerminkan hal ini dalam jumlah produk susu yang dikonsumsi.

Maltosa

Maltosa terdiri dari dua unit glukosa dan terbentuk ketika enzim amilase menghidrolisis pati yang ada pada tumbuhan. Dalam proses pencernaan, amilase saliva dan amilase pankreas (amilopepsin) memecah pati, sehingga menghasilkan produk antara yaitu maltosa.

Disakarida ini ada dalam sirup gula jagung, gula malt, dan jelai kecambah dan dapat dengan mudah difermentasi dengan tindakan ragi.

Trehalose

Trehalosa juga terdiri dari dua molekul glukosa seperti maltosa, tetapi molekulnya terhubung secara berbeda. Ini ditemukan pada tumbuhan, jamur, dan hewan tertentu seperti udang dan serangga.

Gula darah banyak serangga, seperti lebah, belalang, dan kupu-kupu, terdiri dari trehalosa. Mereka menggunakannya sebagai molekul penyimpanan efisien yang menyediakan energi cepat untuk terbang saat rusak.

Chitobiosa

Ini terdiri dari dua molekul glukosamin terkait. Secara struktural sangat mirip dengan selobiosa, kecuali ia memiliki gugus N-asetilamino dimana selobiosa memiliki gugus hidroksil.

Ini ditemukan di beberapa bakteri, dan digunakan dalam penelitian biokimia untuk mempelajari aktivitas enzim.

Hal ini juga ditemukan pada kitin, yang membentuk dinding jamur, eksoskeleton serangga, arthropoda, dan krustasea, dan juga ditemukan pada ikan dan cephalopoda seperti gurita dan cumi-cumi.

Selobiosa (glukosa + glukosa)

Selobiosa adalah produk hidrolisis bahan kaya selulosa atau selulosa, seperti kertas atau kapas. Ini dibentuk dengan menggabungkan dua molekul beta-glukosa dengan ikatan β (1 → 4)

Laktulosa (galaktosa + fruktosa)

Laktulosa adalah gula sintetis (buatan) yang tidak diserap tubuh, melainkan terurai di usus besar menjadi produk yang menyerap air di usus besar, sehingga melunakkan tinja. Kegunaan utamanya adalah untuk mengobati sembelit.

Ini juga digunakan untuk menurunkan kadar amonia darah pada orang dengan penyakit hati, karena laktulosa menyerap amonia di usus besar (menghilangkannya dari tubuh).

Isomaltosa (glukosa + glukosa Isomaltase)

Trehalulosa adalah gula buatan, disakarida yang terdiri dari glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan alfa (1-1) glikosidik.

Ini diproduksi selama produksi isomaltulosa dari sukrosa. Di lapisan usus kecil, enzim isomaltase memecah trehalulosa menjadi glukosa dan fruktosa, yang kemudian diserap di usus kecil. Trehalulosa memiliki potensi yang rendah untuk menyebabkan kerusakan gigi.

Chitobiosa

Ini adalah unit pengulangan disakarida dalam kitin, yang berbeda dari selobiosa hanya dengan adanya gugus N-asetilamino pada karbon-2, bukan gugus hidroksil. Namun, bentuk non-asetat sering juga disebut kitobiosa.

Laktitol

Ini adalah alkohol kristal C12H24O11 yang diperoleh dengan hidrogenasi laktosa. Ini adalah analog disakarida laktulosa, digunakan sebagai pemanis. Ini juga merupakan pencahar dan digunakan untuk mengobati sembelit.

Turanose

Senyawa organik disakarida pereduksi yang dapat digunakan sebagai sumber karbon oleh bakteri dan jamur.

Melibiosa

Gula disakarida (C12H22O11) yang dibentuk oleh hidrolisis parsial rafinosa.

Xylobiose

Disakarida yang terdiri dari dua residu xilosa.

Mencekik

Disakarida hadir dalam soforolipid.

Gentiobiosa

Gentiobiose adalah disakarida yang terdiri dari dua unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik tipe β (1 → 6). Gentiobiose memiliki banyak isomer yang berbeda menurut sifat ikatan glikosidik yang menghubungkan kedua unit glukosa tersebut.

Leucrose

Ini adalah glikosilfruktosa yang terdiri dari residu α-D-glukopiranosil yang terkait dengan D-fruktopiranosa melalui ikatan (1 → 5). Isomer sukrosa.

Rutin

Ini adalah disakarida yang ada dalam glikosida.

Caroliniaside A

Oligosakarida yang mengandung dua unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.

Penyerapan

Pada manusia, disakarida atau polisakarida yang tertelan seperti pati dan glikogen dihidrolisis dan diserap sebagai monosakarida di usus kecil. Monosakarida yang tertelan diserap seperti itu.

Fruktosa, misalnya, secara pasif berdifusi di dalam sel usus dan sebagian besar diubah menjadi glukosa sebelum memasuki aliran darah.

Laktase, maltase dan sukrase adalah enzim yang terletak di batas luminal sel-sel usus kecil yang bertanggung jawab untuk hidrolisis laktosa, maltosa dan sukrosa.

Laktase diproduksi oleh bayi baru lahir, tetapi pada beberapa populasi tidak lagi disintesis oleh enterosit selama masa dewasa.

Sebagai konsekuensi dari ketiadaan laktase, laktosa tetap berada di usus dan menyeret air secara osmosis menuju lumen usus. Setelah mencapai usus besar, laktosa didegradasi oleh fermentasi oleh bakteri di saluran pencernaan dengan produksi CO2 dan berbagai asam. Saat mengonsumsi susu, kombinasi air dan CO2 ini menyebabkan diare, yang dikenal sebagai intoleransi laktosa.

Glukosa dan galaktosa diserap oleh mekanisme umum yang bergantung pada natrium. Pertama, ada transpor aktif natrium yang menghilangkan natrium dari sel usus melalui membran basolateral ke dalam darah. Ini menurunkan konsentrasi natrium di dalam sel usus, yang menghasilkan gradien natrium antara lumen usus dan bagian dalam enterosit.

Ketika gradien ini dihasilkan, gaya yang akan mendorong natrium bersama dengan glukosa atau galaktosa ke dalam sel diperoleh. Pada dinding usus halus terdapat kotransporter Na + / glukosa, Na + / galaktosa (suatu simporter) yang bergantung pada konsentrasi natrium untuk masuknya glukosa atau galaktosa.

Semakin tinggi konsentrasi Na + dalam lumen saluran pencernaan, semakin besar masuknya glukosa atau galaktosa. Jika tidak ada natrium atau konsentrasinya dalam lumen tabung sangat rendah, baik glukosa maupun galaktosa tidak akan terserap secara memadai.

Pada bakteri seperti E. Coli, misalnya, yang biasanya memperoleh energi dari glukosa, dengan tidak adanya karbohidrat ini dalam medium mereka dapat menggunakan laktosa dan untuk ini mereka mensintesis protein yang bertanggung jawab untuk pengangkutan aktif laktosa yang disebut permease laktosa, sehingga masuk laktosa tanpa dihidrolisis sebelumnya.

fitur

Disakarida yang tertelan masuk ke tubuh hewan yang mengkonsumsinya sebagai monosakarida. Dalam tubuh manusia, terutama di hati, meskipun juga terjadi di organ lain, monosakarida ini terintegrasi ke dalam rantai metabolisme sintesis atau katabolisme sesuai kebutuhan.

Melalui katabolisme (pemecahan) karbohidrat ini berpartisipasi dalam produksi ATP. Dalam proses sintesis mereka berpartisipasi dalam sintesis polisakarida seperti glikogen dan dengan demikian membentuk cadangan energi yang ada di hati, di otot rangka, dan di banyak organ lainnya.

Mereka juga berpartisipasi dalam sintesis banyak glikoprotein dan glikolipid secara umum.

Meskipun disakarida, seperti semua karbohidrat yang dicerna, dapat menjadi sumber energi bagi manusia dan hewan, disakarida berpartisipasi dalam berbagai fungsi organik karena mereka merupakan bagian dari struktur membran sel dan glikoprotein.

Glukosamin, misalnya, merupakan komponen fundamental dari asam hialuronat dan heparin.

Dari laktosa dan turunannya

Laktosa yang ada dalam susu dan turunannya merupakan sumber galaktosa yang paling penting. Galaktosa sangat penting karena merupakan bagian dari serebrosida, gangliosida, dan mukoprotein, yang merupakan unsur penting dari membran sel saraf.

Laktosa dan keberadaan gula lain dalam makanan mendukung perkembangan flora usus, yang penting untuk fungsi pencernaan.

Galaktosa juga berpartisipasi dalam sistem kekebalan karena merupakan salah satu komponen dari kelompok ABO di dinding sel darah merah.

Glukosa, produk pencernaan laktosa, sukrosa atau maltosa, dapat masuk ke dalam tubuh ke jalur sintesis pentosa, terutama sintesis ribosa yang diperlukan untuk sintesis asam nukleat.

Pada tumbuhan

Pada sebagian besar tumbuhan tingkat tinggi, disakarida disintesis dari triosa fosfat dari siklus reduksi karbon fotosintetik.

Tanaman ini terutama mensintesis sukrosa dan mengangkutnya dari sitosol ke akar, biji, dan daun muda, yaitu ke area tanaman yang tidak menggunakan fotosintesis secara substansial.

Beginilah sukrosa disintesis oleh siklus reduksi karbon fotosintetik dan yang berasal dari degradasi pati yang disintesis oleh fotosintesis dan terakumulasi dalam kloroplas, adalah dua sumber energi nokturnal bagi tumbuhan.

Fungsi lain yang diketahui dari beberapa disakarida, terutama maltosa, adalah berpartisipasi dalam mekanisme transduksi sinyal kimiawi ke motor flagel beberapa bakteri.

Dalam hal ini maltosa pertama-tama berikatan dengan protein dan kompleks ini kemudian berikatan dengan transduser; Sebagai hasil dari pengikatan ini, sinyal intraseluler diproduksi diarahkan ke aktivitas motorik flagel.

Referensi

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Ilmu Garland, Taylor & Francis Group.
2. Fox, SI (2006). Human Physiology (edisi ke-9th). New York, AS: McGraw-Hill Press.
3. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook of Medical Physiology (edisi ke-11). Elsevier Inc.
4. Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harper's Illustrated Biochemistry (edisi ke-28). McGraw-Hill Medical.
5. Rawn, JD (1998). Biokimia. Burlington, Massachusetts: Penerbit Neil Patterson.